KR20000028976A - 액정 표시 장치 및 3판식 액정 프로젝터 - Google Patents

Abstract

색 불균일을 제거하도록 한 액정 표시 장치이다. 액정 패널에 원색 영상 신호와 공통 전압을 공급하도록 한 액정 표시 장치에 있어서, 이 원색 영상 신호에 색 불균일을 제거하는 보정 신호를 중첩(重疊)하도록 한 것이다.

Description

액정 표시 장치 및 3판식 액정 프로젝터 {LIQUID-CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND THREE-PANEL LIQUID-CRYSTAL DISPLAY PROJECTOR}

본 발명은 액정 표시 장치 및 3판식(板式) 액정 프로젝터에 관한 것이다.

종래, 투사형의 3판식 액정 프로젝터로서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 광 셔터로서 3개의 액정 패널(1R, 1G 및 1B)을 배설하고, 예를 들면 메탈 할라이드 램프(metal halide lamp) 등으로부터의 고강도 백색광을 다이크로익 미러(dichroic mirror)(도시하지 않음) 등에서 적, 녹 및 청색광으로 분리하여 적, 녹 및 청색 광원으로 하고, 이 적, 녹 및 청색 광원으로부터의 적, 녹 및 청색광을 각각 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 입사하여 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상을 얻고, 이 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상을 다이크로익 프리즘(2)에서 합성하고, 이 합성 컬러 화상을 렌즈계(系)(3)을 통해, 스크린(4) 상에 투사하여 확대 투사 컬러 화상을 얻도록 하고 있었다.

그런데, 이러한 3판식 액정 프로젝터에 있어서는, 광학계(2, 3) 또는 액정 패널(1R, 1G, 1B) 자체가 가지는 광투과 특성의 면 내 불균일에 의해 스크린(4)에서의 실제 표시 화면에 색 불균일이 발생하는 문제점이 있었다.

예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 3판식 액정 프로젝터에 있어서는 적색 화상 및 청색 화상은 각각 다이크로익 프리즘(2) 및 렌즈계(3)에서 각각 반전되지만, 녹색 화상은 렌즈계(3)에서만 반전되므로, 이 녹색 화상만이 좌우 반전하여 투사된다.

그러므로, 광원 또는 광학계의 특성 자체에, 예를 들면 수평 방향으로 휘도차(輝度差)가 있을 때에는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 녹색 화상만 수평 방향에서 반전하고, 이것에 적색 화상 및 청색 화상이 서로 겹쳐지기 때문에, 회색을 표시하려고 했을 때에, 도 11 예에서는 우측이 녹색을 띤 회색이 되고, 좌측이 마젠타(magenta)색을 띤 회색이 된다. 유사한 현상이 적색 화상 또는 청색 화상이 반전될 때 일어난다.

또, 도 12에 나타낸 바와 같이, 뉴톤 링(Newton's rings)이라고 불리는 액정 패널 자체 간극의 면 내 분포차에 의한 광투과 특성의 차도 이 표시 화면의 색 불균일이 발생하는 원인으로 되어 있다.

그렇지만, 종래의 3판식 액정 프로젝터의 전기 신호 처리계는 영상 신호의 수평 표시 기간 및 수직 표시 기간에서, 그 휘도 조정, 게인 조정, 액정 패널 공통 전압은 고정하도록 되어 있기 때문에, 전술한 바와 같은 색 불균일을 제거할 수 없었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 전술한 바와 같은 색 불균일을 제거하도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 3판식(板式) 프로젝터의 블록 선도(線圖).

도 2는 본 발명의 전기 신호 처리계를 나타낸 블록 선도.

도 3는 본 발명의 영상 신호 처리 회로를 나타낸 블록 선도.

도 4 (A)∼4 (C)는 3판식 액정 프로젝터의 동작을 나타낸 파형(波形) 선도.

도 5는 톱니파(波) 발생 회로를 나타낸 회로 선도.

도 6 (A),6 (B)는 도 5의 회로의 동작을 나타낸 파형 선도.

도 7 (A)∼7 (E)는 본 발명의 한 동작예를 나타낸 파형 선도.

도 8 (A)∼8 (D)는 본 발명의 다른 동작예를 나타낸 파형 선도.

도 9 (A)∼9 (E)는 본 발명의 동작을 나타낸 선도.

도 10은 3판식 액정 프로젝터를 나타낸 블록 선도.

도 11 (A)∼11(D)는 색 불균일을 나타낸 선도.

도 12는 색 불균일의 다른 예를 나타낸 선도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1R, 1G, 1B: 액정 패널, 3: 렌즈계, 4: 스크린, 5: 백색 광원, 6: 광분리계, 7: 광합성계, 8: 전기 신호 처리계, 20: 영상 신호 처리 회로, 21: 색 불균일 보정 회로, 22: 타이밍 신호 발생 회로, 35R, 35G, 35B: 휘도(輝度) 조정 회로, 36R, 36G, 36B: 휘도 조정 신호 입력 단자, 39: 공통 전압 조정 회로.

본 발명의 액정 표시 장치는, 액정 패널에 원색 영상 신호와 공통 전압을 공급하도록 한 액정 표시 장치에 있어서, 이 원색 영상 신호 또는 공통 전압에 색 불균일을 제거하는 보정 신호를 중첩하도록 한 것이다.

본 발명에 의하면, 액정 패널에 공급하는 원색 영상 신호 또는 공통 전압에 색 불균일을 제거하는 보정 신호를 중첩하도록 했으므로, 실제의 표시 화면 상에 보이는 색 불균일을 제거할 수 있어, 균일성이 양호한 컬러 화상을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 3판식 액정 프로젝터는 적색 영상 신호와 공통 전압을 공급하여 적색 화상을 나타내기 위한 액정 패널, 녹색 영상 신호와 공통 전압을 공급하여 녹색 화상을 나타내기 위한 액정 패널, 청색 영상 신호와 공통 전압을 공급하여 청색 화상을 나타내기 위한 액정 패널을 포함하고, 적, 녹 및 청색 화상 중의 하나는 좌우 반전하여 투사된다. 이 프로젝터에서는, 화상을 좌우 반전하여 투사하는 액정 패널에 공급하는 상기 영상 신호에 색 불균일 보정 신호를 중첩하거나, 또는 화상을 좌우 반전하여 투사하는 액정 패널에 공급하는 공통 전압에 색 불균일 보정 신호를 중첩하도록 한 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, 영상 신호 또는 공통 전압에 색 불균일 보정 신호를 중첩하여, 화상을 좌우 반전하여 투사하는 액정 패널에 공급하도록 했으므로, 실제의 표시 화면 상에 보이는 색 불균일을 제거할 수 있어, 균일성이 양호한 컬러 화상을 얻을 수 있다.

다음에, 도 1∼도 7 (A)∼7 (E)를 참조하여 본 발명의 실시 형태의 예에 대하여 설명한다. 이 도 1에서, 도 10에 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙여 나타냈다.

본 예에서, 좌우 반전하여 화상을 투사하는 액정 패널은 녹색 화상용 패널이다.

본 예에 의한 투사형의 3판식 액정 프로젝터로서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 광 셔터로서 3개의 액정 패널(1R, 1G 및 1R)을 채용한다.메탈 할라이드 램프 등의 백색 광원(5)으로부터의 고강도 백색광을 다이크로익 미러 등의 광 분리계(6)에서 적, 녹 및 청색광으로 분리한다. 이 적, 녹 및 청색광은 각각 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 입사하여, 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상이 얻어진다.

이어서, 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상을 다이크로익 프리즘 등의 광합성계(7)에서 합성하고, 이 합성 컬러 화상을 스크린(4) 상에 투사하여, 이 스크린(4) 상에 확대 투사 컬러 화상을 얻는다.

이 경우, 전기 신호 처리계(8)로부터의 출력 신호를 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 공급하도록 한다.

본 예에서는, 이 전기 신호 처리계(8)를 도 2에 나타낸 바와 같이 구성한다. 이 도 1 및 도 2에서, (8R), (8G) 및 (8B)는 각각 컬러 비디오 재생 장치 등으로부터의 원색 영상 신호인 적, 녹 및 청색 영상 신호의 입력 단자를 나타내고, (8H)는 이 수평 동기 신호 입력 단자, (8V)는 이 수직 동기 신호 입력 단자를 나타낸다.

이 도 2에 나타낸 전기 신호 처리계(8)는 입력 단자(8R, 8G 및 8B)에 공급되는 적, 녹 및 청색 영상 신호를 각각 영상 신호 처리 회로(20)에 공급하는 동시에 후술하는 색 불균일 보정 회로(21)로부터의 색 불균일 보정 신호를 이 영상 신호 처리 회로(20)에 공급한다.

또, 도 2에서, 수평 동기 신호 입력 단자(8H)로부터의 도 4 (A)에 나타낸 바와 같은 수평 동기 신호를 타이밍 신호 발생 회로(22)에 공급하는 동시에 수직 동기 신호 입력 단자(8V)로부터의 수직 동기 신호를 이 타이밍 신호 발생 회로(22)에 공급하고, 또 마스터 클록 발생 회로(23)로부터의 마스터 클록 MCK를 이 타이밍 신호 발생 회로(22)에 공급한다.

이 타이밍 신호 발생 회로(22)에서, 도 4에 나타낸 바와 같은 수평 동기 신호에 동기한 수평 주기의 위상 반전 신호 FRP를 형성하고, 이 위상 반전 신호 FRP를 이 영상 신호 처리 회로(20)에 공급한다. 또, 이 타이밍 신호 발생 회로(22)는 이 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호에 동기한 수평 스타트 신호 HST, 수평 클록 신호 HCK, 수직 스타트 신호 VST, 수직 클록 신호 VCK 등을 발생하고, 이들 신호를 구동 신호로서 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 공급하도록 한다.

이 영상 신호 처리 회로(20)의 예를 도 3에 나타낸다. 이 도 3에서, 영상 신호 처리 회로(20)에 대하여 설명한다. 영상 신호 처리 회로(20)에서는, 입력 단자(8R, 8G 및 8B)에 공급되는 적, 녹 및 청색 영상 신호를 사용자가 휘도를 조정할 수 있는 사용자 휘도 조정 회로(30R, 30G 및 30B)에 각각 공급한다. 이 사용자 휘도 조정 회로(30R, 30G 및 30B)는 사용자가 조정함으로써 얻어지는 조정 신호의 입력 단자(30)로부터의 조정 신호에 의해 휘도가 조정되도록 한 것이다.

이 사용자 휘도 조정 회로(30R, 30G 및 30B)의 각각의 사용자에 의해 휘도 조정된 출력 신호를 각각 감마(gamma) 보정 회로(31R, 31G 및 31B)에 공급한다. 이 감마 보정 회로(31R, 31G 및 31B)는 보정 신호 입력 단자(32R, 32G 및 32B)에 공급되는 제조 시에 얻도록 한 보정 신호에 의해 감마 보정하도록 한 것이다.

이 감마 보정 회로(31R, 31G 및 31B)의 각각의 감마 보정된 출력 신호를 게인 조정 회로(33R, 33G 및 33B)에 공급한다. 이 게인 조정 회로(33R, 33G 및 33B)는 조정 신호 입력 단자(34R, 34G 및 34B)에 각각 공급되는 조정 신호에 의해 게인 조정을 하도록 한 것이다.

이 게인 조정 회로(33R, 33G 및 33B)의 각각의 게인 조정된 출력 신호를 각각 휘도 조정 회로(35R, 35G 및 35B)에 공급한다. 이 휘도 조정 회로(35R, 35G 및 35B)는 조정 신호 입력 단자(36R, 36G 및 36B)에 각각 공급되는 조정 신호에 의해 휘도조정을 하도록 한 것이다.

본 예에서는 후술하는 바와 같이 이 휘도 조정 회로(35R, 35G 및 35B)에 색 불균일을 제거하기 위한 색 불균일 보정 신호를 각각 공급한다.

이 휘도 조정 회로(35R, 35G 및 35B)는 후술하는 1수평 기간마다 반전된 영상 신호의 시그널 센터 SIG.C에 대한 영상 신호의 직류 성분 전위를 조정하는 회로이다.

이 휘도 조정 회로(35R, 35G 및 35B)의 각각의 휘도 조정된 출력 신호를 각각 반전 회로(37R, 37G 및 37B)를 통해 각각 시그널 센터 조정 회로(38R, 38G 및 38B)에 각각 공급한다. 도 4 (C)에서, 반전 회로(37R, 37G 및 37B)에서는, 반전 신호 입력 단자(37)에 공급되는 도 4 (B)에 나타낸 바와 같은 수평 동기 신호에 동기한 위상 반전 신호 FRP에 의해, 적, 녹 및 청색 영상 신호를 각각 1수평 기간 마다 위상을 반전하도록 한다.

또, 시그널 센터 조정 회로(38R, 38G 및 38B)에서는 시그널 센터 조정 신호 입력 단자(38)로부터의 시그널 센터 조정 신호에 의해 도 4 (C)에 나타낸 바와 같은 1수평 기간마다 위상이 반전된 영상 신호의 시그널 센터 SIG.C를 조정하도록 한다. 이 시그널 센터 조정 회로(38R, 38G 및 38B)의 각각의 출력측에 얻어지는 적, 녹 및 청색 신호를 각각 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 공급하도록 한다.

또, 도 3의 이 영상 신호 처리 회로(20)에 있어서, (39)는 공통 전압 조정 회로를 나타내고, 이 공통 전압 조정 회로(39)는 공통 전압 조정 신호 입력 단자(39a)로부터의 공통 전압 조정 신호에 의해, 도 4 (C)에 나타낸 바와 같은 공통 전압 VCOM을 조정하도록 한다. 이 공통 전압 조정 회로(39)의 출력측에 얻어지는 공통 전압 VCOM을 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 공통 전압으로서 공급한다.

이 경우, 실제로 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 인가되는 적, 녹 및 청색 영상 신호는 도 4 (C)에 나타낸 바와 같이, 이 적, 녹 및 청색 영상 신호와 공통 전압 VCOM의 차분(差分)이며, 색 불균일을 제거하기 위해서는 이 적, 녹 및 청색 영상 신호나 이 공통 전압 VCOM 중 어느 하나에 색 불균일을 제거할만큼의 전압 변화를 부여하면 된다.

예를 들면, 도 11 (D)에 나타낸 바와 같이, 수평 방향으로 선형적(線形的)으로 나타나는 색 불균일을 제거하기 위해, 도 5에 나타낸 바와 같은 수평 주기의 톱니파 신호를 발생하는 톱니파 발생 회로를 색 불균일 보정 회로(21)로서 배설하도록 한다.

이 도 6 (A)에서는, 입력 단자(40)에 도 5에 나타낸 바와 같은 수평 동기 신호에 동기한 수평 주기의 소정 폭의 수평 펄스를 공급하고, 이 수평 펄스에서 아날로그 스위치(41)를 온 오프(on and off)했을 때에는, 이 출력 단자에 도 6 (B)에 나타낸 바와 같은 수평 주기의 톱니파 신호가 얻어진다.

본 예에서는, 이 색 불균일 보정 회로(21)에 얻어진 수평 주기의 톱니파 신호를 녹색 영상 신호의 휘도 조정 회로(35G)를 조정하는 휘도 조정 신호 입력 단자(36G)에 공급하도록 한다.

전기 신호 처리계(8)의 동작을 도 7 (A)∼7 (E)를 참조하여 설명한다. 이 입력 단자(8R, 8G 및 8B)에 각각 도 7 (C)에 나타낸 바와 같은 회색 레벨의 적, 녹 및 청색 영상 신호를 공급하는 동시에 색 불균일 보정 신호로서 휘도 조정 신호 입력 단자(36G)에 도 7 (D)에 나타낸 바와 같은 수평 주기의 톱니파 신호를 공급하고, 위상 반전 신호 입력 단자(37)에 도 7 (B)에 나타낸 바와 같은 위상 반전 신호 FRP를 공급한다.

이 때에는 시그널 센터 조정 회로(38G)의 출력측에 회색 레벨의 녹색 영상 신호에 색 불균일 보정용의 수평 주기 톱니파 신호가 중첩된 도 7 (E)에 나타낸 바와 같은 녹색 영상 신호가 얻어지고, 이 때 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 얻어지는 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상이 합성되고, 이것이 스크린(4)에 투사되었을 때에는, 수평 방향으로 선형적으로 나타나는 색 불균일은 제거되어, 균일성이 양호한 컬러 화상(회색)을 얻을 수 있다. 도 7 (A)는 수평 동기 신호를 나타냈다.

전술한 예에서는, 수평 방향의 선형적으로 나타나는 색 불균일을 제거하는 경우에 대하여 설명했지만, 수직 방향의 선형적으로 나타나는 색 불균일을 동일하게 하여 제거할 수 있다.

또, 전술한 예에서는, 선형적인 변화를 가지는 색 불균일을 보정하는 경우에 대하여 설명했지만, 도 9 (A)에 나타낸 바와 같은 수평 방향 양 측단 및 수직 방향 하부에 나타나는 색 불균일에 대해서도 제거할 수 있다. 즉, 이 때는 수직 방향에 대해서는 색 불균일 보정 신호로서 도 9 (B)에 나타낸 바와 같이, 수직 주기의 톱니파 신호를 만들고, 수평 방향에 대해서는 색 불균일 보정 신호로서 도 9 (D)에 나타낸 바와 같은 수평 주기의 포물선 신호를 만들고, 이들을 합성하여, 예를 들면 휘도 조정 신호 입력 단자(36G)에 공급하도록 하면, 전술한 바와 같이 도 9 (A)에 나타낸 바와 같은 색 불균일을 제거할 수 있다.

도 9 (A)에서는, 흰 부분이 녹색을 띤 회색이고, 색이 진한 부분이 마젠타색을 띤 회색이다. 도 9 (C)는 수직 동기 신호, 도 9 (E)는 수평 동기 신호를 나타낸다.

또, 색 불균일 보정 회로(21)에서, 색 불균일 보정 신호를 얻기 위해 이 3판식 액정 프로젝터에서, 일면(一面) 회색의 화면을 스크린(4)에 투사하고, 이 표시 화면을 CCD(charge-coupled device) 카메라 등의 촬상 장치를 사용하여 필드 메모리 등에 수용하고, 이 필드 메모리 등에 수용된 정보에 따라, 이 색 불균일을 제거하는 색 불균일 보정 신호를 얻도록 해도 된다.

이 경우 3판식 액정 프로젝터의 세트 상의 불균일에 따른 색 불균일을 제거할 수 있다.

또, 전술한 예에서는 적, 녹 및 청색 영상 신호에 색 불균일 보정 신호를 중첩하는 예에 대하여 설명했지만, 이 색 불균일 보정 신호를 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 공급하는 공통 전압에 중첩하도록 해도 된다. 이 경우에는 전술한 예와 달리, 액정 패널(1R, 1G 및 1B)에 각각 따로 따로 공통 전압을 조정하는 공통 전압 조정 회로를 필요로 한다.

이 경우에 있어서, 예를 들면 도 11 (D)에 나타낸 바와 같이 수평 방향으로 선형적으로 나타나는 색 불균일을 제거하기 위해, 색 불균일 보정 신호로서 도 8 (D)에 나타낸 바와 같이, 수평 주기의 3각파 신호를 형성하고, 이 수평 주기의 3각파 신호를, 예를 들면 녹색 영상 신호를 공급하는 액정 패널(1G)에 공급하는 공통 전압 VCOM에 중첩하도록 한다. 그 밖의 구성은 전술한 예와 동일하게 구성한다.

이 때에는, 전술한 바와 동일하게 하여, 수평 방향으로 선형적으로 나타나는 색 불균일을 제거할 수 있다. 도 8 (A)는 수평 동기 신호, 도 8 (B)는 수평 주기의 위상 반전 신호 FRP, 도 8 (C)는 회색 레벨의 입력 단자(8G)에 공급되는 녹색 영상 신호, 도 8 (D)는 시그널 센터 조정 회로(38G)의 출력측에 얻어지는 녹색 영상 신호를 나타낸다.

그리고, 본 발명은 전술한 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 그 밖에 여러 가지의 구성을 채용할 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 녹색 영상 액정 패널보다 오히려 적색 영상 패널 또는 청색 영상 패널을 좌우 반전하여 투사해도 된다.

본 발명에 의하면, 액정 패널에 공급하는 원색 영상 신호 또는 공통 전압에 색 불균일을 제거하는 보정 신호를 중첩하도록 했으므로, 실제의 표시 화면 상에 보이는 색 불균일을 제거할 수 있어, 균일성이 양호한 컬러 화상을 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 액정 패널;

   원색 영상 신호―여기에서 원색 영상 신호에 색 불균일을 제거하는 보정 신호가 중첩(重疊)됨―를 공급하기 위한 수단; 및

   공통 전압을 공급하기 위한 수단

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
2. 액정 패널;

   원색 영상 신호를 공급하기 위한 수단; 및

   공통 전압-여기에서 공통 전압에 색 불균일을 제거하는 보정 신호가 중첩됨-을 공급하기 위한 수단

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 백색 광원;

   상기 백색 광원으로부터 백색광을 컬러광으로 분리하기 위한 광분리계(係);

   적색 영상 신호와 공통 전압이 공급되어 적색 화상을 나타내는 액정 패널;

   녹색 영상 신호와 공통 전압이 공급되어 녹색 화상을 나타내는 액정 패널;

   청색 영상 신호와 공통 전압이 공급되어 청색 화상을 나타내는 액정 패널―상기 적, 녹 및 청색 화상 중의 하나는 좌우 반전되어 투사됨―;

   컬러 화상을 합성하기 위한 광합성계;

   렌즈계―렌즈계에서, 좌우 반전된 화상을 투사하는 상기 액정 패널에 공급되는 상기 영상 신호에 색 불균일 보정 신호가 중첩됨

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 3판식 액정 프로젝터.
4. 백색 광원;

   상기 백색 광원으로부터 백색광을 컬러광으로 분리하기 위한 광분리계;

   적색 영상 신호와 공통 전압을 공급하여 적색 화상을 나타내는 액정 패널;

   녹색 영상 신호와 공통 전압을 공급하여 녹색 화상을 나타내는 액정 패널;

   청색 영상 신호와 공통 전압을 공급하여 청색 화상을 나타내는 액정 패널―상기 적, 녹 및 청색 화상 중의 하나는 좌우 반전되어 투사됨―;

   컬러 화상을 합성하기 위한 광합성계;

   렌즈계―렌즈계에서 좌우 반전된 화상을 투사하는 상기 액정 패널에 공급되는 공통 전압에 색 불균일 보정 신호가 중첩됨

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 3판식 액정 프로젝터.
5. 제3항에 있어서,

   좌우 반전된 화상을 투사하는 상기 액정 패널이 상기 녹색 화상을 나타내는 액정 패널인 3판식 액정 프로젝터.
6. 제4항에 있어서,

   좌우 반전된 화상을 투사하는 상기 액정 패널이 상기 녹색 화상을 나타내는 액정 패널인 3판식 액정 프로젝터.